Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений - Горшков В.С.
ISBN 5-06-001389-8
Скачать (прямая ссылка):
При нагревании, наоборот, происходит одновременное плавление указанных соединений. Например, в точке эвтектики Е (см. рис. 68) при охлаждении происходит совместная кристаллизация соединений ABC, В и С, поля первичной кристаллизации которых сходятся в этой точке, а при нагревании кристаллы указанных соединений переходят в расплав.
4.2.13. Определение характера процесса, происходящего в точке двойного подъема
В точке двойного подъема при отнятии теплоты при постоянной температуре (система инвариантна), отвечающей этой точке, происходит химическая реакция взаимодействия жидкой фазы состава этой точки с одним из трех находящихся в равновесии с расплавом в этой точке кристаллических соединений. В результате этой реакции реагирующее соединение полностью или частично исчезает, а два других соединения кристаллизуются из расплава. С жидкостью взаимодействует то соединение, от поля первичной кристаллизации которого отходит единственная пограничная кривая с падающей от точки двойного подъема температурой, а два других соединения, находящихся в равновесии с жидкостью вдоль указанной пограничной кривой, кристаллизуются из расплава.
При нагревании процесс идет в обратном направлении.
262
Например, в точке двойного подъема Gx (см. рис. 68) в равновесии с жидкостью находятся кристаллы соединений А, В и ABC. Единственная пограничная кривая с падающей от точки температурой— кривая GXE— отходит от поля первичной кристаллизации соединения А, поэтому при охлаждении именно это соединение будет взаимодействовать с расплавом состава точки Gx и полностью или частично исчезать, а кристаллы двух других соединений В и ABC будут выпадать из расплава. Схематически указанную реакцию можно изобразить следующим образом: А + Жидкая фаза ABC + В
При нагревании процесс будет происходить в обратном направлении, т. е. кристаллы соединений ABC и В будут при постоянной температуре растворяться в жидкости и полностью или частично исчезать, а соединение А будет выкристаллизовываться из расплава.
Следует отметить, что поскольку точка двойного подъема (как и все другие тройные точки в трехкомпонентных диаграммах состояния) является инвариантной, все процессы в системе происходят в ней при постоянной температуре, и система не может перейти в другое состояние до тех пор, пока в результате указанной реакции не исчезнет минимум хотя бы одна фаза (могут одновременно исчезать две фазы). При этом в процессе охлаждения возможны следующие варианты: 1) исчезает одна жидкая фаза — при этом кристаллизация в точке двойного подъема закончится и конечными продуктами будут три кристаллические фазы, поля первичной кристаллизации которых сходятся в этой точке; 2) исчезает одна кристаллическая фаза — соединение, реагирующее с жидкостью, при этом кристаллизация при охлаждении продолжится дальше и путь кристаллизации уйдет из точки двойного подъема; 3) исчезают одновременно две фазы —жидкая и одна твердая (соединение, реагирующее с жидкостью)—при этом кристаллизация в точке двойного подъема закончится и конечными продуктами будут две кристаллические фазы, находящиеся в равновесии вдоль единственной пограничной кривой с падающей от точки двойного подъема температурой (этот частный случай имеет место, когда точка исходного состава попадает на соединительную прямую, соответствующую указанной пограничной кривой, т. е. в частную двойную систему).
4.2.14. Определение характера процесса, происходящего в точке двойного опускания
В точке двойного опускания при постоянной температуре, отвечающей этой точке, происходит химическая реакция взаимодействия жидкой фазы состава этой точки с двумя из трех кристаллических соединений, находящихся в равновесии в этой точке, в результате чего эти реагирующие соединения полностью или частично исчезают, а третье соединение кристаллизуется из расплава. С жидкостью взаимодействуют те два соединения, которые находятся в равновесии с жидкостью вдоль единственной пограничной кривой с падающей к точке двойного опускания
263
температурой, а выделяется из расплава то соединение, поле первичной кристаллизации которого граничит с двумя пограничными кривыми с падающей от точки двойного опускания температурой. При нагревании процесс идет в обратном направлении.
Например, в точке двойного опускания G2 (см. рис. 68) в равновесии с жидкостью находятся кристаллы соединений А, С и ABC. Единственной пограничной кривой с падающей к точке температурой является кривая e3G2. Вдоль нее в равновесии с жидкостью находятся соединения А и С, поэтому именно эти соединения будут при охлаждении взаимодействовать с жидкостью состава этой точки и полностью или частично исчезать, в результате чего из расплава будет кристаллизоваться соединение ABC, поле первичной кристаллизации которого G2—Gi—Е граничит с двумя пограничными кривыми G2Gi и G2E с падающей от точки двойного опускания температурой. Схематически указанную реакцию можно изобразить следующим образом:
А + С + Жидкая фаза -»- ABC
При нагревании процесс будет идти в обратном направлении, т. е. кристаллы соединения ABC будут при постоянной температуре растворяться и исчезать, а соединения А и С будут выкристаллизовываться из расплава.
